表(biao)面(mian)處理(li)(li)(li)是(shi)在基體材料表(biao)面(mian)上人工形成一層與基體的(de)機械(xie)、物理(li)(li)(li)和化學(xue)性能(neng)不同的(de)表(biao)層的(de)工藝方法(fa)。表(biao)面(mian)處理(li)(li)(li)的(de)目的(de)是(shi)滿足產品的(de)耐(nai)蝕性、耐(nai)磨性、裝飾或(huo)其他特(te)種功能(neng)要求。 對于金(jin)屬鑄件(jian),我們比(bi)較常用的(de)表(biao)面(mian)處理(li)(li)(li)方法(fa)是(shi),機械(xie)打(da)磨,化學(xue)處理(li)(li)(li),表(biao)面(mian)熱處理(li)(li)(li),噴(pen)涂表(biao)面(mian),表(biao)面(mian)處理(li)(li)(li)就(jiu)是(shi)對工件(jian)表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)清潔、清掃(sao)、去(qu)毛(mao)刺、去(qu)油污、去(qu)氧化皮等(deng)。
工(gong)件(jian)在加工(gong)、運輸、存放等過程中,表(biao)面往往帶(dai)有(you)氧化皮、鐵(tie)銹(xiu)制模殘留的型砂、焊渣、塵(chen)土以及油(you)和(he)其他污物。要(yao)合深層(ceng)能(neng)牢固(gu)地附著在工(gong)件(jian)表(biao)面上,在涂(tu)(tu)(tu)裝前就必須對工(gong)件(jian)表(biao)面進(jin)行(xing)清理,否則,不僅影(ying)(ying)響涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)與(yu)金(jin)屬的結合力和(he)抗(kang)腐蝕性能(neng),而且還會(hui)使(shi)(shi)基體金(jin)屬在即使(shi)(shi)有(you)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)防(fang)護下也能(neng)繼續腐蝕,使(shi)(shi)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)剝落,影(ying)(ying)響工(gong)件(jian)的機械性能(neng)和(he)使(shi)(shi)用壽命。因此工(gong)件(jian)涂(tu)(tu)(tu)漆前的表(biao)面處(chu)理是獲得質量優良的防(fang)護層(ceng),延長(chang)產品使(shi)(shi)用壽命的重要(yao)保證(zheng)和(he)措施。
表(biao)面處理(li)應注(zhu)意的
為提供(gong)良好(hao)的工件表(biao)面,表(biao)面處理有以下幾點(dian)需注意:
1、無油(you)污及(ji)水分
2、無(wu)銹跡及氧化物
3、無(wu)粘附性雜(za)質
4、無酸(suan)堿等殘留(liu)物
5、工件表面有一定的粗糙(cao)度
表面處理方法
手工(gong)處(chu)理:
如刮刀、鋼(gang)絲(si)刷或(huo)砂輪等。用手(shou)(shou)工(gong)可以除(chu)去工(gong)件表面的銹跡和氧化皮(pi),但手(shou)(shou)工(gong)處理勞動強度大(da)、生產效率(lv)低,質量差,清理不(bu)徹底(di)。 化學處理:
主要(yao)是利用酸堿(jian)性(xing)(xing)或堿(jian)性(xing)(xing)溶(rong)(rong)液與(yu)工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)的(de)氧(yang)化物及(ji)油污發(fa)生化學反應,使其溶(rong)(rong)解在(zai)酸性(xing)(xing)或堿(jian)性(xing)(xing)的(de)溶(rong)(rong)液中,以達(da)到(dao)去(qu)除(chu)工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)銹跡氧(yang)化皮及(ji)油污,再利用尼(ni)龍制(zhi)成的(de)毛刷輥(gun)或304#不銹鋼(gang)絲(si)(耐酸堿(jian)溶(rong)(rong)液制(zhi)成的(de)鋼(gang)絲(si)刷輥(gun)清(qing)掃(sao)干(gan)凈便可達(da)到(dao)目的(de)。
化(hua)學處理(li)
適應于對薄板(ban)件(jian)清理(li)(li),但缺(que)點是:若(ruo)時間控(kong)制不(bu)當(dang),即使加緩蝕劑,也能使鋼材產生(sheng)過蝕現象,對于較復雜(za)的(de)結構件(jian)和有孔的(de)零件(jian),經酸性(xing)溶液(ye)酸洗后,浸入縫(feng)隙或孔穴中的(de)余酸難以徹(che)底(di)清除,若(ruo)處(chu)理(li)(li)不(bu)當(dang),將(jiang)成(cheng)為工件(jian)以后腐蝕的(de)隱患,且化學(xue)物易揮(hui)發(fa),成(cheng)本(ben)高,處(chu)理(li)(li)后的(de)化學(xue)排放(fang)工作難度大,若(ruo)處(chu)理(li)(li)不(bu)當(dang),將(jiang)對環境造成(cheng)嚴重(zhong)的(de)污染。隨著人們環保意(yi)識的(de)提(ti)高,此種處(chu)理(li)(li)方法正被機(ji)械處(chu)理(li)(li)法取代(dai)
機(ji)械處理法:
主要包括鋼絲刷(shua)輥拋(pao)光(guang)法(fa)、拋(pao)丸(wan)(wan)法(fa)和噴丸(wan)(wan)法(fa)。拋(pao)光(guang)法(fa)也就是刷(shua)輥在電機的帶(dai)動(dong)(dong)下,刷(shua)輥以與軋(ya)件(jian)運動(dong)(dong)相反的方向在板(ban)帶(dai)的上下表面高速(su)旋(xuan)轉刷(shua)去氧化(hua)鐵皮(pi)。刷(shua)掉的氧化(hua)鐵皮(pi)采(cai)用(yong)封閉循環冷卻水沖洗系統沖掉。拋(pao)丸(wan)(wan)法(fa)清理(li)是利用(yong)離(li)心(xin)力將彈丸(wan)(wan)加速(su),拋(pao)射至工件(jian)進行除銹清理(li)的方法(fa)。但拋(pao)丸(wan)(wan)靈活性差,受場地限制清理(li)工件(jian)時有些盲目性,在工件(jian)內表面易(yi)產生清理(li)不到的死(si)角。設備(bei)結構復雜,易(yi)損(sun)件(jian)多,特別是葉片等零(ling)件(jian)磨損(sun)快,維修工時多,費(fei)用(yong)高,一(yi)次性投入大。
噴丸(wan)分(fen)為噴丸(wan)和(he)噴砂(sha):
用噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)(wan)進行表面(mian)處理,打(da)擊(ji)力(li)大(da),清(qing)理效(xiao)果明(ming)顯。但(dan)噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)(wan)對(dui)薄(bo)板工(gong)件(jian)(jian)的(de)處理,容易使工(gong)件(jian)(jian)變(bian)形,且鋼丸(wan)(wan)(wan)打(da)擊(ji)到工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)(無(wu)(wu)論拋丸(wan)(wan)(wan)或噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)(wan))使金屬基(ji)材產(chan)生(sheng)變(bian)形,由于Fe304和FE203沒有(you)塑(su)性(xing),破碎后剝(bo)離(li),而油膜與其材一同(tong)變(bian)形,所以(yi)對(dui)帶(dai)有(you)油污(wu)的(de)工(gong)件(jian)(jian),拋丸(wan)(wan)(wan)、噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)(wan)無(wu)(wu)法徹底清(qing)除(chu)(chu)油污(wu)。在現有(you)的(de)工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)處理方(fang)法中,清(qing)理效(xiao)果最佳(jia)的(de)還數(shu)噴(pen)(pen)砂(sha)清(qing)理。噴(pen)(pen)砂(sha)適(shi)用于工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)要求較高(gao)的(de)清(qing)理。但(dan)是(shi)我(wo)國目前通用噴(pen)(pen)砂(sha)設(she)備中多由鉸龍、刮板、頭號式(shi)提升機等原(yuan)始笨重(zhong)輸砂(sha)機械組(zu)成。用戶需(xu)要施建一個深地坑及做(zuo)防水層來裝置(zhi)機械,建設(she)費用高(gao),維(wei)修工(gong)作量及維(wei)修費用極大(da),噴(pen)(pen)砂(sha)過(guo)程(cheng)中產(chan)生(sheng)大(da)量的(de)矽塵(chen)無(wu)(wu)法清(qing)除(chu)(chu),嚴重(zhong)影響操(cao)作工(gong)人的(de)健(jian)康并污(wu)染環境。
國(guo)外(wai)多(duo)使(shi)用吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)作為輸送沙(sha)量的(de)機(ji)(ji)械(xie),吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)實際(ji)上就是(shi)(shi)一臺超大型吸(xi)(xi)塵器,用較粗的(de)輸送管(guan)將料斗(dou)與吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)連(lian)接,將沙(sha)料吸(xi)(xi)入儲料罐,吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)的(de)特點是(shi)(shi)施工難度(du)和工藝較斗(dou)提(ti)機(ji)(ji)簡單(dan),而且(qie)方便(bian)容易(yi)控制,較少需要維護,但(dan)(dan)是(shi)(shi)耗電量大,吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)目前國(guo)內也有幾家專門制作吸(xi)(xi)砂(sha)機(ji)(ji)的(de)廠商,但(dan)(dan)是(shi)(shi)技術相對不夠(gou)成熟,所以絕大多(duo)數表面處理企業主要還是(shi)(shi)使(shi)用斗(dou)式提(ti)升機(ji)(ji)。
需要做噴(pen)拋工藝的(de)(de)工廠(chang)在選(xuan)用輸(shu)砂設(she)備(bei)和除塵(chen)設(she)備(bei)的(de)(de)時候一定要充(chong)分考慮(lv)到(dao)生產的(de)(de)實際情(qing)況,盡量選(xuan)擇功率相對(dui)于(yu)生產需要更大(da)的(de)(de)設(she)備(bei),由(you)于(yu)拋丸做業的(de)(de)設(she)備(bei)一般損耗較(jiao)快,長期使用之后這樣或那(nei)樣的(de)(de)問(wen)題會很多影響生產,選(xuan)用功率較(jiao)大(da)的(de)(de)設(she)備(bei)會大(da)大(da)減(jian)少以后維護所浪費(fei)的(de)(de)時間(jian)和費(fei)用。除塵(chen)設(she)備(bei)功率不(bu)夠不(bu)僅損害工人健康,而且嚴重影響噴(pen)砂房(fang)的(de)(de)能見度(du),粉塵(chen)排不(bu)出去也影響沙料本(ben)身的(de)(de)質(zhi)量,影響工件表(biao)面粗(cu)糙度(du)。
手(shou)工(gong)噴砂房要(yao)根據實際情況設(she)計相對(dui)于(yu)容納(na)工(gong)件(jian)較寬敞(chang)的空間,不(bu)能太拘(ju)謹否則影響工(gong)人手(shou)工(gong)作業,同時(shi)照明(ming)條件(jian)一定要(yao)好,對(dui)于(yu)較干(gan)燥的地區(qu)完(wan)全可以把拋(pao)沙放在室外進行
根據使用的方法不(bu)同,可將(jiang)表面處理技(ji)術分為下述(shu)種類。
一、電化學(xue)方法
這種方法是利用電極反應,在(zai)工(gong)件表(biao)面形成鍍層。其中主(zhu)要的(de)方法是:
(一)電鍍
在電(dian)解(jie)質溶液中,工(gong)件為(wei)(wei)陰(yin)極,在外電(dian)流作用下,使其表面形成鍍層的過程(cheng),稱為(wei)(wei)電(dian)鍍。鍍層可為(wei)(wei)金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在(zai)電(dian)解(jie)質(zhi)溶液中(zhong),工件(jian)為(wei)陽(yang)(yang)極(ji),在(zai)外電(dian)流(liu)作用下(xia),使其表面形成氧(yang)化膜層的(de)過程(cheng),稱為(wei)陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)化,如鋁(lv)合(he)金的(de)陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)化。
鋼鐵的氧(yang)(yang)化(hua)處(chu)理(li)可用化(hua)學(xue)(xue)(xue)或(huo)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)方法。化(hua)學(xue)(xue)(xue)方法是將(jiang)工件放入氧(yang)(yang)化(hua)溶液(ye)中,依(yi)靠化(hua)學(xue)(xue)(xue)作用在工件表面(mian)形成氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo),如鋼鐵的發藍處(chu)理(li)。
二、化學方法
這種(zhong)方法是無(wu)電(dian)流作用(yong),利用(yong)化學物質相互作用(yong),在工件(jian)表面形成鍍覆層。其中(zhong)主要的方法是:
(一) 化(hua)學轉化(hua)膜處理
在電解(jie)質溶液中,金(jin)屬(shu)工(gong)件(jian)在無(wu)外(wai)電流作用(yong),由(you)溶液中化(hua)學物(wu)質與工(gong)件(jian)相(xiang)互作用(yong)從(cong)而在其表(biao)面形成鍍層的過程,稱為化(hua)學轉化(hua)膜(mo)處(chu)理(li)(li)。如金(jin)屬(shu)表(biao)面的發藍、磷化(hua)、鈍化(hua)、鉻(ge)鹽處(chu)理(li)(li)等。
(二)化學鍍
在電解質溶(rong)液中,工(gong)件(jian)表面經催化(hua)(hua)處理,無外電流作用(yong),在溶(rong)液中由(you)于(yu)化(hua)(hua)學(xue)物質的(de)還原(yuan)作用(yong),將某些(xie)物質沉積于(yu)工(gong)件(jian)表面而形成鍍層的(de)過(guo)程,稱為化(hua)(hua)學(xue)鍍,如化(hua)(hua)學(xue)鍍鎳、化(hua)(hua)學(xue)鍍銅等。
三(san)、熱加工(gong)方法
這種(zhong)方法是(shi)(shi)在高溫條(tiao)件下令(ling)材料(liao)熔融或熱擴散,在工件表面形成涂層。其主要方法是(shi)(shi):
(一)熱(re)浸鍍
金屬(shu)工件放入熔融金屬(shu)中,令其表面形(xing)成涂層的過(guo)程,稱為(wei)熱浸(jin)鍍,如熱鍍鋅(xin)、熱鍍鋁等。
(二)熱噴涂(tu)
將熔融(rong)金屬霧化,噴涂(tu)(tu)(tu)于(yu)工件表面,形(xing)成涂(tu)(tu)(tu)層的過程,稱(cheng)為熱噴涂(tu)(tu)(tu),如熱噴涂(tu)(tu)(tu)鋅、熱噴涂(tu)(tu)(tu)鋁等(deng)。
(三(san))熱(re)燙印
將(jiang)金屬箔加(jia)溫、加(jia)壓(ya)覆蓋于(yu)工件表面上,形成涂覆層的過程,稱(cheng)為熱(re)燙(tang)印,如(ru)熱(re)燙(tang)印鋁箔等。
(四)化(hua)學熱處理(li)
工(gong)件(jian)與化學物質接(jie)觸、加熱,在高溫態下(xia)令某種元素進入工(gong)件(jian)表面的(de)過程,稱為(wei)化學熱處(chu)理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆(dui)焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆(dui)集于工件表面而(er)形成焊層的過程,稱為堆(dui)焊,如堆(dui)焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法(fa)是(shi)在高真空狀態下(xia)令材料氣化或(huo)離(li)子化沉積于工件表面而(er)形成鍍層的過程。其主要方法(fa)是(shi)。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下(xia),將金(jin)屬氣(qi)化(hua)成(cheng)原子(zi)或分子(zi),或者(zhe)使其離子(zi)化(hua)成(cheng)離子(zi),直接沉積到工件表(biao)面,形成(cheng)涂層的(de)過程,稱為物理氣(qi)相(xiang)沉積,其沉積粒子(zi)束來源(yuan)于非化(hua)學因素,如蒸發鍍濺射(she)鍍、離子(zi)鍍等。
(二)離子注入
高電(dian)壓下(xia)將不同離(li)子注(zhu)入工件表面(mian)令(ling)其表面(mian)改性的過程,稱為離(li)子注(zhu)入,如注(zhu)硼等(deng)。
(三)化學氣相沉(chen)積(CVD)
低壓(ya)(有時也(ye)在(zai)常壓(ya))下,氣態(tai)物質在(zai)工件表(biao)面因化(hua)(hua)學(xue)反應而生成固態(tai)沉積(ji)層(ceng)的過程,稱為化(hua)(hua)學(xue)氣相鍍(du),如(ru)氣相沉積(ji)氧化(hua)(hua)硅、氮化(hua)(hua)硅等。
五(wu)、其它(ta)方法
主(zhu)要是機械的、化(hua)學(xue)的、電(dian)化(hua)學(xue)的、物(wu)理的方法(fa)。其(qi)中的主(zhu)要方法(fa)是。
(一)涂裝
閑噴涂或刷涂方(fang)法(fa),將(jiang)涂料(有(you)機或無機)涂覆于(yu)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)而形(xing)成涂層的過程(cheng),稱為涂裝,如噴漆、刷漆等。
(二(er))沖擊鍍
用(yong)機(ji)械(xie)沖擊(ji)作用(yong)在工(gong)件表面形成涂覆層(ceng)的過程(cheng),稱為沖擊(ji)鍍,如(ru)沖擊(ji)鍍鋅等。
(三)激光面(mian)表(biao)處理
用激(ji)光(guang)對工件(jian)表面(mian)(mian)照射,令其結構改變的過程,稱為激(ji)光(guang)表面(mian)(mian)處理,如(ru)激(ji)光(guang)淬火、激(ji)光(guang)重(zhong)熔(rong)等。
(四)超硬膜技(ji)術
以物理或化學方(fang)(fang)法(fa)在工件表面制備超(chao)硬(ying)膜(mo)(mo)的(de)技術,稱為(wei)超(chao)硬(ying)膜(mo)(mo)技術。如(ru)金(jin)剛(gang)石(shi)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo),立方(fang)(fang)氮化硼(peng)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)等。
(五(wu))電泳及靜電噴(pen)涂(tu)
1、電泳
工件作為一(yi)個電(dian)(dian)極放入導(dao)電(dian)(dian)的(de)(de)水溶性(xing)或水乳(ru)化的(de)(de)涂(tu)料中,與涂(tu)料中另一(yi)電(dian)(dian)極構成解(jie)電(dian)(dian)路。在電(dian)(dian)場作用下,涂(tu)料溶液中已離(li)解(jie)成帶(dai)電(dian)(dian)的(de)(de)樹脂(zhi)離(li)子,陽離(li)子向(xiang)陰極移(yi)動,陰離(li)子向(xiang)陽極移(yi)動。這些帶(dai)電(dian)(dian)荷的(de)(de)樹脂(zhi)離(li)子,連同被(bei)吸附的(de)(de)顏料粒子一(yi)起電(dian)(dian)泳到工件表面,形成涂(tu)層,這一(yi)過程稱為電(dian)(dian)泳。
2、靜(jing)電噴(pen)涂(tu)
在直流高電壓($% & ’%())電場作用,霧化的(de)(de)帶(dai)負電的(de)(de)油漆(qi)粒子定向飛往(wang)接正電的(de)(de)工件上,從而(er)獲得(de)漆(qi)膜的(de)(de)過程,稱為靜(jing)噴涂(tu)。 編輯本段(duan)其他分類(lei)法
3、鋼(gang)絲刷的普(pu)通應用是鑄件的清(qing)理,包括(kuo)鐵類和非(fei)鐵類的;焊接(jie)中噴濺和焊渣的清(qing)理;只要(yao)基體材料的強度足夠(gou)承受(shou)刷擦,就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)(yi)清(qing)楚粉(fen)塵、腐蝕物、和油漆。鋼(gang)絲刷能產生一(yi)個漂亮(liang)的表(biao)面(mian),還可(ke)(ke)以(yi)(yi)用它制造具有裝飾性(xing)的表(biao)面(mian)。
誠然(ran),所有上(shang)述種類的(de)(de)劃分(fen)不(bu)是絕對的(de)(de)。如表(biao)面處理(li)技(ji)術(shu)還可劃分(fen)為表(biao)面改性技(ji)術(shu)、薄膜技(ji)術(shu)、涂(tu)鍍層(ceng)技(ji)術(shu)三(san)大技(ji)術(shu),這里就不(bu)再一(yi)(yi)一(yi)(yi)述及。
表面(mian)處理的(de)意義:能(neng)有效提高工件表面(mian)的(de)硬度(du)、耐磨(mo)性能(neng)等。?????????????????????????? ? 來源:百鑄網